改进欧拉法是一种常用于数值求解常微分方程(ODE)的数值方法,尤其在电力系统领域中,它被广泛应用于模拟电力系统动态行为,例如计算输电线路短路的极限切除时间。极限切除时间指的是在发生短路故障后,能够允许的最大切除时间,以确保系统的稳定运行。下面我们将详细探讨改进欧拉法及其在电力系统中的应用。 欧拉方法是最早的一类数值积分方法,由18世纪的数学家莱昂哈德·欧拉提出。基础欧拉方法基于泰勒级数展开,通过近似导数来更新函数值。然而,基础欧拉法存在稳定性问题,特别是在处理具有较大变化率的问题时。为了改善其稳定性,人们发展出了多种改进形式,如半隐式欧拉法、全隐式欧拉法等。 改进欧拉法,也称为中点法则或半隐式欧拉法,其基本思想是在每一步迭代中,首先用前一步的值预测未来状态,然后使用平均速度进行校正。具体算法步骤如下: 1. 初始化:设定初始条件,包括时间步长\(h\)、起始时间\(t_0\)、初始值\(y(t_0)\)。 2. 预测步:使用上一步的结果计算中间点的函数值\(y^{*} = y_n + h \cdot f(t_n, y_n)\),其中\(f\)是微分方程的右端函数,\(t_n = t_0 + nh\),\(n\)是当前的步数。 3. 纠正步:利用中间点的函数值计算新的函数值\(y_{n+1} = y_n + \frac{h}{2}(f(t_n, y_n) + f(t_{n+1}, y^{*}))\),其中\(t_{n+1} = t_n + h\)。 在电力系统中,输电线路的短路故障可能导致电压崩溃和系统失稳。计算极限切除时间是为了确定保护设备最迟应该在多长时间内动作,以避免系统遭受不可逆的损害。改进欧拉法可以用来模拟故障后系统动态响应,包括发电机的电磁转矩、线路的电流变化以及系统频率的变化等,从而计算出安全的切除时间。 在MATLAB中实现这个算法,我们可以编写一个函数,接受当前状态、时间、系统参数作为输入,并返回下一步的状态。然后通过循环结构逐步推进时间,直至达到极限切除时间。MATLAB的符号计算工具箱和 ode45 函数也可以辅助进行这些计算,尤其是对于非线性问题,ode45 使用了四阶龙格-库塔法,提供了更高级的稳定性保障。 改进欧拉法是一种实用且相对简单的数值方法,适用于求解电力系统中的动态问题。结合MATLAB的强大计算能力,我们可以准确地模拟输电线路短路故障后的系统行为,从而确定安全的极限切除时间,为电力系统的稳定运行提供关键的决策依据。
2024-08-29 10:00:05 2KB matlab 输电线路 改进欧拉法
1
GFRP-管混凝土电杆在35kV输电线路中的应用,龚靖,任冬雪,基于纤维增强复合材料及其组合结构在电力和土木工程领域的迅速发展,提出一种新型GFRP管-混凝土电杆。根据输电杆塔设计原则,结合3
2024-03-03 10:50:41 453KB 首发论文
1
利用单端电气量的VSC-HVDC输电线路保护新原理,宋国兵,刘甜,VSC-HVDC(voltage source converter HVDC)控制系统复杂,故障承受能力差,研究适用于VSC-HVDC系统的高性能保护十分必要。由于VSC-HVDC直流输电系统�
2024-02-26 22:55:22 280KB 首发论文
1
为了揭示覆冰和地表变形耦合作用对采动区输电线路铁塔内力的影响规律,建立了两档一塔的梁桁混合有限元模型,根据下沉盆地地表变形规律,研究了覆冰作用下采动区塔线体系铁塔的支座竖向反力、杆件应力的变化规律。结果表明:塔线体系20mm覆冰作用下,铁塔的远侧支座竖向反力随最大下沉值增大而增大,而近侧支座竖向反力由压力变为拉力;随最大下沉值增大,铁塔底部主材应力变化较上部主材应力变化明显;当铁塔位于最大倾斜点时,塔线体系铁塔受力最不利。
2024-02-26 16:30:13 836KB 塔线体系 下沉盆地 地表变形
1
基于光纤布喇格光栅的输电线路在线监测传感器研制,毛乃强,李亚波,本文基于光纤布喇格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)研制用与输电线路覆冰监测的拉力传感器,解决传统电子式拉力传感器易受电磁干扰,恶劣
2024-02-26 16:27:58 616KB 首发论文
1
通常用耐雷水平和雷击跳闸率来衡量输电线路的耐雷性能和安全性。为了提高其计算精度,利用电力系统电磁暂态仿真软件ATP-EMTP对跳闸率进行仿真计算,并结合目前带单避雷线和使用上字型直线塔的现状,改进了常用的电气几何模型(EGM)绕击特性分析方法。对比分析结果表明,改进后的计算方法和计算结果更加符合实际情况。同时对比分析了耐雷水平对跳闸率的影响,并对110kV输电线路提出改善耐雷性能的措施。
1
使用传统测量方法进行输电线路测量,劳动强度大,作业周期长,且精度难以保证。GPS RTK可以较好的解决这些问题。文中介绍了GPS RTK的原理和在输电线路测量中的应用方法;探讨了GPS RTK的高程精度;并提出了GPS RTK测量中应注意的问题。结果表明:GPS RTK测量可以满足输电线路测量的要求。
2023-12-17 21:32:54 140KB GPSRTK 输电线路 拟合高程 坐标转换
1
针对输电线路无人机巡检任务,根据输电线路缺陷的基本特征,自建可用于输电线路多目标缺陷识别的数据集;绝缘子识别+缺陷检测,防震锤识别+缺陷检测(锈蚀);均压环识别+均压环缺陷检测(倾斜)输电线路异物检测,鸟巢,气球、垃圾等;对数据集图像进行分类、标注和增强,原图经过翻转、旋转、缩放和亮度对比度增强,已打好标签。或联系Q:2954644583
2023-12-13 19:25:25 750.29MB 数据集
1
针对输电线路无人机巡检图片库,根据输电线路缺陷的基本特征,自建可用于输电线路多目标缺陷识别的数据集;对数据集图像进行分类、标注和增强,原图经过翻转、旋转、缩放和亮度对比度增强,已打好标签。请+qq私聊(1136211966)
2023-10-17 10:04:00 9KB 数据集
1
数据内容为168张变电站及输电线路异物图像,已经对图像中的异物进行了标注,标签格式为VOC格式